FPC設計ルール：無視できない13の安全距離
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- 1. ソルダーマスク設計
- 外形設計
- ビア設計
- スペーシング設計
- 補強板設計
FPC（フレキシブルプリント基板）設計において、安全距離を無視すると、パッドの剥離や回路のショートなどの問題が発生する可能性があります。例えば、ソルダーマスクブリッジの距離が不十分（0.5mm未満）だと破損しやすく、パッドが端に近すぎる（0.2mm未満）と炭化やショートの原因となり、ビアの配置が不適切だと断線につながります。これらの細部を正確に制御することが、設計の信頼性を確保する鍵です。
FPC設計において安全距離は厳密に守る必要はなく、おおよその寸法で十分だと考える人もいます。また、回路が動作すれば設計は問題ないと考える人もいます。しかし、ご存知ですか？FPC設計では、一見些細に見える多くの安全距離が、見落とされると深刻な問題を引き起こす可能性があります！今日は、FPC設計で見落とされがちな安全距離について詳しく見ていきましょう。あなたはいくつ知っていますか？
1. ソルダーマスク設計
ソルダーマスクブリッジ距離の不足
ソルダーマスクブリッジとは、2つのパッド間にあるソルダーマスクの膜のことです。パッド間の距離は、ソルダーマスクブリッジが破損しないように、少なくとも0.5mm必要です。距離が小さすぎると、ソルダーマスクブリッジが破損しやすくなります。
Before After
ソルダーマスク窓と銅箔の距離
ソルダーマスク窓と銅箔の距離は0.15mmより大きくする必要があります。距離が小さすぎると、ソルダーマスクがずれて銅箔が露出し、ショートのリスクが高まります。
Wrong Right
ソルダーマスク窓の長さ
ソルダーマスク窓の長さは、通常20mmを超えないようにし、広い面積の窓は避けるべきです。窓が大きすぎると、塗布時にソルダーマスクが変形し、密着不良や位置ずれを引き起こす可能性があります。
Wrong Right
外形設計
パッドと外形の距離
パッドは外形から少なくとも0.2mm離す必要があります。そうしないと、レーザーカット時にパッドが炭化し、ショートの原因となる可能性があります。
ビア設計
1. ビアと端の距離
ビアの端から基板外形の中心までの距離は、少なくとも0.5mm必要です。これにより、切断時にレーザーがビアを損傷し、パッドが剥離するのを防ぎます。また、ビアは一直線に配置せず、水平または垂直に千鳥配置にする必要があります。
2. ビアと窓の距離
ビアは窓の端に設計せず、ソルダーマスクの端から少なくとも0.3mmの距離を保つ必要があります。この領域ははんだ付けフィンガーが適用される場所であり、はんだ付け中に曲げが生じると、被覆部と非被覆部の境界に応力が集中し、穴の銅箔が破断する可能性があります。
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スペーシング設計
1. BGAパッド径
BGAパッド径は0.25mm以上である必要があります。それより小さいと、パッドが小さすぎたり、剥離したりする可能性があります。
BGAパッド径が0.25mm未満
2. エッジパッド幅
エッジパッドの幅は少なくとも0.5mm必要です。発注時には、パッドを削らないように指定してください。指定しない場合、JLCPCBはデフォルトでパッドの端を0.2mm削るため、パッドが剥離したり、コールドはんだ接合部の原因となる可能性があります。
Wrong Right
3. 配線または銅箔ベタと端の距離
フォーミング工程での銅箔の損傷を防ぐため、配線または銅箔ベタは基板端から少なくとも0.2mm離す必要があります。銅箔ベタが基板の端と面一になっていると、CAM処理中にオープン回路が発生する可能性があります。
4. パッドと配線の距離
パッド間の間隔が0.5mm未満の場合は、パッド間に配線を引かないでください。パッドと配線の最小距離は0.20mm必要です。裏面から配線を引き出すか、配線の露出を受け入れることを推奨します。
ICパッドと配線の距離がわずか0.1mm
補強板設計
1. 補強板とパッドの距離
補強板領域はパッドより少なくとも1.0mm大きくする必要があります。距離が不十分な場合、曲げによってパッドと配線の接合部に断線が生じ、オープン回路の原因となる可能性があります。
Wrong Right
2. 補強板の最小幅
補強板が狭すぎると、密着が難しく、破損しやすくなる可能性があります。
FR4補強板が狭すぎて、より破損しやすくなっています。
補強板材料の最小幅は以下の通りです。
FR4補強板：最小幅3mm
PI補強板：最小幅2mm
ステンレス鋼補強板：最小幅3mm（長さ2.5mmの場合、1mmも可能）。
3. 電磁シールドフィルムとパッドの距離
電磁シールドフィルムは導体であるため、電磁フィルムとパッド窓の間の距離は、干渉を避けるために少なくとも0.8mm必要です。
上記の安全距離データは、JLCPCBのFPC製造プロセスにおける経験に基づいています。これらの設計の細部を習得することで、設計における一般的な問題を効果的に回避し、FPCの信頼性と安定性を確保できます。
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